Pd-Si二元块体非晶合金

摘要采用玻璃包覆提纯技术和水淬或空冷方法制备了块体Pd82Si18Pd81Si19Pd80Si20二元块体非晶合金球形样品,直径分别达7-8mm．热分析结果表明,随Si含量的增加,Pd—Si二元块体非晶合金的非晶转变温度Tg、起始晶化温度瓦和晶化峰值温度瓦增加,且Pd—Si二元块体非晶合金的过冷液相区达61K．研究结果表明二元Pd-Si合金具有很强的非晶形成能力,且玻璃包覆提纯显著提高了Pd-Si合金的非晶形成能力．     

块体非晶合金的室温力学行为研究新进展

块体非晶合金由于具有优异的力学性能、物理性能、化学性能,从而得到广泛研究.本文综述了块体非晶合金室温力学行为研究的最新进展,详细介绍了块体非晶合金的室温塑性、屈服行为以及变性机制.     

块体非晶合金的研究进展

块体非晶合金具有比各种传统材料更为优异的物理、化学、力学性能及精密成型性,因而一直是材料科学与物理研究的热点。本文分析讨论了该领域中存在的一些基本的问题,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了块体非晶合金的形成机制,介绍了块体非晶合金优异的性能和应用前景,并扼要介绍了块体非晶合金未来的发展趋势及方向。     

非晶合金连接研究进展

综述了近几年采用焊接方法来实现同质、异质块体非晶合金以及块体非晶合金与晶态合金的连接的研究现状。分析了实现熔化焊焊接非晶合金的局限性在于:输入的能量密度必须很高;被焊试样具有较强的非晶形成能力和热稳定性。而实现固相焊焊接非晶合金的局限性在于:被焊试样必须具有一定几何尺寸的大块非晶合金;控制焊接参数使界面温度保持在过冷液相区比较困难。     

块体非晶合金的应用与研究进展

综述了块体非晶合金的发展历史、主要特性及其应用,详细介绍了块体非晶合金的制备技术、国内外的研究现状和目前存在的问题,对今后研究与发展的方向进行了展望。基于块体非晶合金具有诸多优良的特性,其必将在社会各个领域得到广泛的应用。     

Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金不同介质中的腐蚀行为

研究了Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金的铸态、结构弛豫以及晶化态在NaCl,HCl和NaOH溶液中的腐蚀行为．并利用X射线光电子分光光谱分析了浸入介质之前和之后的合金表面元素变化．结果表明：在实验所选溶液中,非晶态Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5合金耐腐蚀能力高于其结构弛豫、晶化态以及不锈钢和碳钢．Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金高的耐腐蚀能力来源于表面形成的富Fe-,Cr-和Mo-保护膜．     

Ti42．5Zr7．5Cu40Ni5Sn5块体非晶合金的形成热稳定性与力学行为

采用铜模铸造方法制备了临界尺寸达4mm的Ti42．5Zr7．5Cu40Ni5Sn5块体非晶合金．该合金的过冷液相区△Tx,约化玻璃转变温度Trg,γ判据以及δ判据分别为63．9K,0．561,0．393以及1．400,这表明该合金具有优异的玻璃形成能力．这种Ti基块体非晶合金具有高达2162MPa的压缩强度,同时还有明显的塑性．     

冷却速率对Zr基块体非晶合金塑性变形能力的影响

研究了Zr65Cu17.5Ni40Al7.5块体非晶合金制备过程中合金熔体的冷却速率对合金室温塑性变形能力的影响．对φ2mm铸态Zr65Cu17.5Ni40Al7.5非晶合金及由φ3mm和φ4mm铸态非晶合金经车削加工获得的φ2mm试样的室温压缩变形行为进行了研究,结果表明这些合金表现出不同的塑性变形能力．压缩塑性应变随着铸态块体非晶合金直径的增大而减小,即随冷却速率的增大而增大．由此可知,快速凝固过程中冷却速率的大小决定了块体非晶合金中自由体积含量的多少,对非晶合金的塑性变形能力具有重要影响．     

Mg65Cu25Y10-xLax块体非晶合金的玻璃形成能力

传统的非晶合金多为粉末或者薄带，这样就大大限制了非晶合金的许多优异性能的发挥以及在工业中的应用，因此研究开发块体非晶合金有重要的理论与应用价值．用真空吹铸法制备了直径2mm的Mg65Cu25Y10-xLax（x=0、0．35、1、2）块体非晶合金梓，采用X射线衍射（XRD）、差热分析（DTA）分别对非晶合金的结构和形成能力进行了研究．研究结果表明，x=2时，合金具有最高的玻璃形成能力（k=0．5872）；当x=0．35时，也就是当原子半径参数λ=0．18时，不但没得到共晶点的成分，反而其玻璃形成能力比Mg65Cu25Y10还差；当x=3、4时，此时在非晶基体中已经出现晶体相，说明其玻璃形成能力显著降低．     

Fe基块体非晶合金在纳米压入过程中的变形行为

摘要Fe基块体非晶合金具有极高的强度但通常表现出显著的宏观脆性,因此用常规拉伸、压缩等方法对这类合金的塑性变形行为和机理的研究具有很大困难．利用纳米压入和单轴压缩方法研究了Fe52Cr15Mo9Er3C15B6块体非晶合金的变形行为,考查了不同加载速率和不同晶化程度对变形行为和力学性能的影响,结果表明铸态和不同晶化程度样品在所研究的加载速率范围内的塑性变形过程中均未出现锯齿流变现象．用剪切带的时间和空间特性探讨了这种Fe基块体非晶合金在纳米压入过程中的特殊变形行为及其形成机制．     

Mg-Al-Cu-Y大块非晶合金的玻璃形成能力

非晶合金的初始状态多为粉末或薄条带,这就大大限制了非晶合金的许多优异性能的发挥以及在工业中的应用,因此开发研究块体非晶合金有重大的理论和应用价值.用真空吹铸法制备了直径2 mm的Mg60-xAlxCu30Y10(x=0.3、0.9、2.1)大块非晶合金棒,采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)分别对非晶合金的结构和形成能力进行了研究.研究结果表明,x=0.3时,合金具有最高的过冷液相区(达31.22 K)及最大的热稳定性,随着w(Al)的增加,非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力同时降低.     

块体Pd82Si18非晶合金的制备及晶化行为研究

采用玻璃包覆 水淬技术制备了块体Pd82Si18非晶合金．实验结果表明，净化对该熔体的非晶形成能力有很大的影响．通过对深过冷Pd82Si18合金的凝固行为研究发现，当过冷度大于190K时，过冷熔体会出现液相分离现象，热力学分析表明这将降低该过冷熔体的非晶形成能力．该非晶的晶化实验结果显示，与旋铸法制备的Pd82Si18非晶条带不同，块体非晶的晶化过程中出现两个放热峰，同时玻璃转变温度、晶化温度、过冷液相区都有相应的变化．通过分析可知Pd82Si18非晶合金的晶化过程与制备过程中的冷却速率有很重要的联系．     

Ti_42.5Zr_7.5Cu_40Ni_5Sn_5块体非晶合金的形成、热稳定性与力学行为

采用铜模铸造方法制备了临界尺寸达4mm的Ti_42.5Zr_7.5Cu_40Ni_5Sn_5块体非晶合金.该合金的过冷液相区ΔT_x,约化玻璃转变温度T_rg,γ判据以及δ判据分别为63.9K,0.561,0.393以及1.400,这表明该合金具有优异的玻璃形成能力.这种Ti基块体非晶合金具有高达2162MPa的压缩强度,同时还有明显的塑性.     

非晶合金的性能、形成机理及应用

概述了非晶合金的发展历史,并介绍了其主要性能,包括软磁性能（磁感应强度、磁导率、矫顽力和损耗）、力学性能（强度、硬度、韧性和耐磨性）及化学性能（耐腐蚀性）;对比了单辊急冷法、双辊急冷法、悬滴熔化提取法及平面流铸法的优缺点;从合金的结构、热力学和动力学3个方面阐述了合金的非晶形成机理,总结了表征合金非晶形成能力的各种参数,主要包括熔化焓ΔH、熔化熵ΔS、约化玻璃转变温度T_rg和黏度η等;展望了我国在非晶研究领域的应用前景.     

Fe-Nd-Al系块状非晶合金的形成

采用铜模铸造法研究了Fe-Nd-Al系合金块状非晶的成分范围、合金元素对非晶形成能力的影响、Fe-Nd-Al系块状非晶的形成能力与约化晶化温度的关系.研究结果表明,Fe-Nd-Al系合金的非晶形成能力很强,成分在Fe50~42.5NdyAl7.5~17.5范围内能制得直径达2~3 mm的非晶棒材;添加B,Ni,Co,Y,Zr,Si,Ti替代部分Al可以提高合金的GFA;合金的Tx/Tm值愈高,非晶形成能力越强.     

成分调制对锆基块体非晶合金力学性能的影响

研究了Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金中Zr元素含量变化对合金力学性能的影响.利用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征合金的结构;利用差示扫描量热仪研究非晶合金的热学性能;采用万能试验机测试材料的压缩力学性能;采用扫描电子显微镜观察压缩变形后试样的剪切带形貌.研究结果表明:随着Zr元素的摩尔分数从66%增加到70%,压缩塑性变形量从3%提高到11%,合金表面的剪切带密度明显增大,非晶合金的塑性变形能力提高.随着Zr元素含量的增加,非晶合金的弛豫热明显增大,自由体积含量增多,有利于多重剪切带的形成,从而增大了合金的塑性变形能力.     

大块金属玻璃及高熵合金的合金化作用

摘要研究了合金化对大块金属玻璃和高熵合金的组织和性能的影响．结果表明Nb元素能有效改善W纤维／Zr基大块非晶复合材料的界面结合状态,从而改善材料的力学性能;稀土Y元素大的原子半径,使合金形成的晶体产生附加的晶格畸变能,从而降低晶体的稳定性,进而使得合金玻璃形成能力也相应提高,所产生晶格畸变能的大小与形成晶体的致密度有关;Mg基大块非晶合金可以通过合金化生成长周期相韧化的复合材料,从而具有优异的塑性变形能力和比强度;高熵合金通过适当合金化手段能够形成以无序固溶体为主的组织,并具有不弱于大块非晶合金的室温力学性能．     

Zr对Al-Ni-Y-(Zr,Cu)合金系非晶形成能力及热稳定性的影响

通过Zr部分取代Al80Ni10YsCu5中的Y,获得了Al80Ni10Y5-xZrxCus（x=0、1、2、3、4）铝基非晶合金．用XRD和DSC等测试手段1分析了单辊旋淬法制备的该合金非晶条带,研究了Zr对合金体系非晶形成能力和热稳定性的影响．结果表明,x=2或x=3的合金的衍射峰较为宽化;当x从0增加到2时,合金的晶化温度增加,此后,随x的进一步增加,合金的晶化温度先降低后又有所回升．Al80Ni10Y3Zr2Cu5合金既具有相对较好的非晶形成能力,又具有较高的热稳定性．     

机械合金法制备高生物相容性镁基非晶合金粉末

选择具有高生物相容性的Mg₆₅Zn₃₀Ca₃Si_1.766Zr_0.234合金体系作为研究对象,从原料单质粉末开始,采用雾化制粉、球磨制得该合金的非晶粉末,再通过X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、电化学测试等手段,研究了球磨所制得粉末的非晶程度、非晶合金的热力学性能以及该体系镁基非晶合金的耐腐蚀性能.研究表明,经过80 h以上的球磨,可以使该体系下的镁基合金完全转变为非晶态,并且其耐腐蚀性能在相同情况下较ZK61晶态合金更为良好.     

Ni-Fe-Si-B非晶合金的形成和热稳定性

Ni基合金被广泛地用作软磁材料，具有高磁导率、低矫顽力和高的饱和磁化强度的特点，因此研究和开发具有好的非晶形成能力和热稳定性特点的镍基非晶软磁合金有很大的科研和实用价值．本实验采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出了（Ni0.75Fe0.25）78SixB22-x（x=3、5、8、10、12）非晶合金带材．X射线衍射分析表明样品为完全非晶态．采用Diamond TG／DTA差热分析仪对非晶簿带的热稳定性及其相关参数Tg、Tx、Tm等进行了测量分析．其中（Ni0.75Fe0.25）78Si10B12的过冷液相区温度范围△Tx达54K，约化玻璃转变温度Trg约为0．560．研究表明，该合金具有较高的非晶形成能力和热稳定性，随着叫（Si）的增加合金的△t先增后减，在ω（Si）为10％时，△Tx达到最大值（54K）；Trg呈增长趋势，但从x=8开始增长缓慢．